Какое горизонтальное расстояние (в м) пролетит камень, прежде чем упадет, если его бросить с обрыва под углом
Какое горизонтальное расстояние (в м) пролетит камень, прежде чем упадет, если его бросить с обрыва под углом 30 к горизонту, при модуле начальной скорости 2 м/с и высоте обрыва 60 м?
10.12.2023 17:35
Пояснение:
Чтобы найти горизонтальное расстояние, пролетаемое камнем перед падением, необходимо использовать горизонтальную составляющую начальной скорости и время полета камня.
1. Найдите горизонтальную составляющую начальной скорости (Vx). Для этого умножьте модуль начальной скорости (2 м/с) на косинус угла броска (30 градусов).
Vx = 2 м/с * cos(30°)
2. Найдите время полета камня. Для этого воспользуйтесь формулой для времени полета в вертикальном броске без учета сопротивления воздуха:
t = sqrt(2h / g)
где h - высота обрыва (60 м), g - ускорение свободного падения (примем значение в 9,8 м/с^2).
3. Найдите горизонтальное расстояние (d), пролетаемое камнем перед падением, умножив горизонтальную составляющую начальной скорости (Vx) на время полета (t).
d = Vx * t
Пример использования:
Давайте вычислим горизонтальное расстояние, пролетаемое камнем перед падением:
1. Vx = 2 м/с * cos(30°) = 2 м/с * 0,866 = 1,732 м/с
2. t = sqrt(2 * 60 м / 9,8 м/с^2) ≈ 3,88 с
3. d = 1,732 м/с * 3,88 с ≈ 6,726 м
Совет:
Чтобы лучше понять эту концепцию, рекомендуется ознакомиться с основами физики и принципами броска тел в вакууме. Изучение векторов и горизонтального и вертикального движения поможет лучше понять взаимодействие физических величин в данной задаче.
Практика:
Бросок камня сделан под углом 45 градусов к горизонту с модулем начальной скорости 4 м/с. Найдите горизонтальное расстояние, которое пролетит камень, если он будет двигаться в вакууме и его вертикальное падение будет 25 м. Ответ округлите до двух знаков после запятой.